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1、 变频器在钢铁企业中的应用与节能 摘要：虽然当前我国钢材生产总量较大，但是钢铁企业所应用的生产技术水平存在一定问题，尤其是在节能生产技术方面的应用，尚未建设完善的节能技术应用方案。近些年来，一些钢铁企业在节能技术建设方面尝试采用变频器技术，取得良好的节能效果，使得钢铁企业的生产能耗得到一定优化。因此，本文将对变频器在钢铁企业中的应用与节能技术方面进行深入地研究与分析，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步促进变频器技术应用水平提高。关键词：变频器；钢铁企业；生产应用；节能技术；优化策略钢铁企业的生产模式需要消耗大量的资源和能源，所以为了降低生产成本，同时缓解我国社会资源和能源紧张的问题，钢铁企
2、业必须对其生产模式进行优化，采用以变频器为基础的节能技术手段。在变频器的应用中，高压变频器应用具有良好的效果，能够与钢铁企业的生产模式进行深度结合，使其在电力能源消耗方面得到全面优化与控制，以更好的电力能源实现生产目标，是当前钢铁企业在生产模式优化与技术创新方面的主要方向。1高压变频器的运行原理及特点分析高压变频器内部主要包括是三个模块，移相变压器模块、功率模块以及控制器模块，控制器模块是高压变频器的核心，移相变压器模块则为高压变频器运行提供供电给功率功能。高压变频器所采用的变频技术，其基本原理为：通过对电力半导体元件的操作，将电源转化为另一频率的电能，以现有电压不变为前提对点频率进行改变，也
3、就是将交流电转化为直流电再转变为交流电，结合高压变频器的控制，对电变频的有效管控，能够使得其满负荷运行状态下频率较高，低负荷运行状态下频率较低，从而能够达到节能的目标。高压变频器在钢铁企业的应用总具有多项优势，主要体现在以下几个方面：1.1高压变频器波形较好高压变频器所输入的谐波符合当前我国电力能源系统现状以及相关国家标准规定，具有良好的适用性，高压变频器的36脉冲整流能够实现35次或以下的谐波自动抵消功能，能够满足钢铁企业的实际生产需求，同时能够起到良好的节能效果，是高压变频器的主要优势1。1.2高压变频器输入功率因素较高在钢铁企业高压变频器的实践应用中，大部分电机的电源性质不同，所以其产生
4、的实际效果也有一定差距，比如电压源型变频器的储能元件为电容器，其输出的电压波形为矩形，在负载短路时期电动机也能够正常运行；电流源型与其具有一定差异，其储能元件为电抗器，虽然也输出矩形波，但是当发生负载短路时需要反馈控制。高压变频器的中间环节为电压源型的电源，所以能够提高其输入功率因素。1.3高压变频器具有单元旁路功能在高压变频器运行期间，如果其中某个单元发生故障问题，那么该单元则不会继续输入电压，从而出现缺相情况，但是这种缺相问题是高压变频器运行中不允许存在的，所以通过单元旁路功能能够解决该问题，确保高压变频器能够正常运行。1.4高压变频器中性点漂移高压变频器的单元旁路功能能够为其稳定运行提供
5、保障，但是如果故障单元被旁路之后，电压容量也会相对下降，从而导致高压变频器能够满足的最大速度下降。为此，在需要对钢铁生产的电机进行控制时，需要对其最大有效电压进行调整。变频器在无单元故障的情况下，能够为生产电机的运行提供足量电压，如果某个单元被旁路，其输出的电压平衡状态就会被打破，所以考虑到单元星形点的浮动特征，星形点且不与电机的中性点连接，所以可以对电源电压的相位角进行调整，能够使电压恢复平衡，从而提高高压变频器的运行稳定性2。2高压变频器在钢铁中的实际应用分析钢铁企业生产需要消耗大量的能源，电力能源占据其生产成本很大比例，且会产生一定的环境污染问题，电力消耗成本会直接影响钢铁企业的经济效益
6、。近些年来，钢铁企业逐渐向节能化、环保化方向转变，为了实现节能化建设目标，必须在其生产模式中与高压变频器相结合，发挥出高压变频器的节能优势。2.1在除尘除烟电机中的应用钢铁企业在通过电炉炼钢的过程中，主要是针对废旧钢材、合金原料的炼化，在该过程中会产生大量有毒有害气体，特别是氧化过程中会产生较多的烟气，所以电炉炼钢系统会配备相应的除尘除烟设施，在除尘除烟系统设计时，以电炉炼钢的最大排烟量为基础，需要采用高负荷的除尘除烟电机，电机运行会消耗大量的电力能源，其除尘除烟电机的运行一般占据炼钢生产环节的一半，如果电机始终处于满负荷运行状态，则会导致电力能源被严重浪费。因此，将高压变频器与除尘除烟电机相
7、结合，使其能够根据炼钢过程中所产生的实际排烟量对运行状态进行调整，从而能够避免电机长期处于最大运行负荷状态，减少除尘除烟电机运行的整体电力消耗，是高压变频器在钢铁企业中的有效方式，能够在保证除尘除烟效果的基础上，降低电机运行产生的电力成本，提高钢铁企业经济效益3。2.2在炼钢不同环节中的应用钢铁企业在炼钢生产过程中，不同环节、不同工序所采用的工艺手段具有很大差异，所以产生的电能消耗也就有很大不同。例如，在炼钢的入料环节，电能消耗较低，但是会产生较大的粉尘污染，所以该环节除尘除烟电机需要处于较大的负荷运行状态，此时通过采用高压变频器，对其运行负荷进行调节，当入料环节结束后，所产生的粉尘烟气量逐渐
8、降低，此时通过高压变频器降低电机运行负荷，则能够减少电机运行消耗。其次，在炼钢的送电工序中，需要及时将烟尘清除，同时需要将热量进行处理，保证电炉内热量充足，防止影响炼钢效果，所以该环节不需要除尘除烟电机处于最大运行状态，所以通过高压变频器对其运行工功率进行调整，能够有效降低能源消耗。2.3具体应用案例在H市某钢铁企业的生产改造中，采用高压变频器对其除尘除烟系统进行改造，该系统所用除尘除烟电机型号为YKK800-8，额定电压为10000V，额定电流为120A，额定转速为740r/min，额定功率为1800kW。按照该钢铁企业电路炼钢在不同工序设定多种不同的功率模式，将炼钢阶段产生的信号传输到高压
9、变频器中，高压变频器在接收到信号后，根据不同工序的需求对电机功率进行调节，不仅能够保证除尘除烟效果，同时能够确保热量不会大量排出。在采用高压变频器对其除尘除烟系统进行改造后，该系统运行每日的电力消耗为14875+11124+1070=27069kWh，相比于改造前的每日37576kWh的消耗，每天能够节约37576-27069=10507kWh，从而节约大量的电力能源成本。其具体的节能效果如下表所示。表1：改造后该钢铁企业的节能效果数据工况频率电流功率因数时间功耗/日变频改造前50Hz112A0.824h37576kWh变频改造后50Hz112A0.968h14873kWh变频改造后36Hz5
10、1A0.9612h10124kWh变频改造后24Hz12A0.965h1068kWh结束语综上所述，本文全面阐述高压变频器的工作原理和特点，并对其在钢铁企业除尘除烟系统中的具体应用方式进行分析，最后提出利用高压变频器改造后的节能效果，希望能够对钢铁企业节能生产系统建设起到一定的借鉴和帮助作用。参考文献1牛启顺, 周建春. 高压变频器在轧钢循环水中的节能技术应用J. 冶金设备, 2019, 252(S1):117-119.2杨晓龙. 钢铁企业发展过程中高压变频器的应用探讨J. 数码设计（下）, 2019, 000(003):174-174.3张涛. 变频节能技术在高炉除尘风机的应用J. 设备管理与维修, 2020, .469(07):87-88. -全文完-
